| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第15-35页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第15-18页 |
| 1.1.1 土的本构关系研究概况 | 第15-16页 |
| 1.1.2 数值分析软件在岩土工程中的应用 | 第16-17页 |
| 1.1.3 拓展ANSYS软件在岩土工程计算的可行性概述 | 第17-18页 |
| 1.2 ANSYS-UPFs二次开发技术 | 第18-29页 |
| 1.2.1 UPFs概述 | 第18-22页 |
| 1.2.2 材料模型子程序usermat.f | 第22-28页 |
| 1.2.2.1 usermat.f的主要任务 | 第22-23页 |
| 1.2.2.2 增量型有限元迭代过程 | 第23-24页 |
| 1.2.2.3 usermat.f的相关变量说明 | 第24-28页 |
| 1.2.2.4 调用usermat.f的APDL命令 | 第28页 |
| 1.2.3 相关研究进展 | 第28-29页 |
| 1.3 土石坝有限元分析 | 第29-33页 |
| 1.3.1 土石坝有限元分析的研究进展 | 第30-32页 |
| 1.3.1.1 土石坝静力分析 | 第30-31页 |
| 1.3.1.2 土石坝动力分析 | 第31-32页 |
| 1.3.2 土石坝计算的难点 | 第32-33页 |
| 1.4 本论文的主要工作 | 第33-35页 |
| 1.4.1 研究目标 | 第33页 |
| 1.4.2 结构框架 | 第33页 |
| 1.4.3 创新点 | 第33-35页 |
| 第二章 基于ANSYS-UPFS的邓肯张模型二次开发 | 第35-49页 |
| 2.1 邓肯张模型的基本形式 | 第35-46页 |
| 2.1.1 切线弹性模量 | 第36-40页 |
| 2.1.2 切线泊松比 | 第40-42页 |
| 2.1.3 体变模量 | 第42页 |
| 2.1.4 卸载-再加载模量 | 第42-46页 |
| 2.2 邓肯张模型usermat.f子程序开发 | 第46-48页 |
| 2.2.1 增量本构关系 | 第46-47页 |
| 2.2.2 子程序的结构框架 | 第47-48页 |
| 2.3 本章小结 | 第48-49页 |
| 第三章 邓肯张模型的数值验证 | 第49-67页 |
| 3.1 三轴压缩试验 | 第49-50页 |
| 3.2 有限元模型及分析框架 | 第50-52页 |
| 3.3 验证工况 | 第52-65页 |
| 3.3.1 单调加载的工况 | 第52-57页 |
| 3.3.1.1 邓肯张E-v模型 | 第52-55页 |
| 3.3.1.2 邓肯张E-B模型 | 第55-57页 |
| 3.3.2 考虑卸载-再加载的工况 | 第57-60页 |
| 3.3.2.1 邓肯张E-v模型 | 第57-58页 |
| 3.3.2.2 邓肯张E-B模型 | 第58-60页 |
| 3.3.2.3 分析与讨论 | 第60页 |
| 3.3.3 考虑围压变化的工况 | 第60-61页 |
| 3.3.3.1 邓肯张E-v模型 | 第60-61页 |
| 3.3.3.2 邓肯张E-B模型 | 第61页 |
| 3.3.3.3 分析与讨论 | 第61页 |
| 3.3.4 按照Mohr- Coulomb强度准则计算的工况 | 第61-65页 |
| 3.3.4.1 Mohr- Coulomb强度准则 | 第61-62页 |
| 3.3.4.2 与邓肯张模型的对比 | 第62-65页 |
| 3.4 本章小结 | 第65-67页 |
| 第四章 基于ANSYS-UPFS的等效线性模型二次开发 | 第67-89页 |
| 4.1 土的动应力-应变关系 | 第67-74页 |
| 4.1.1 土的动应力-应变关系的基本特点 | 第67-68页 |
| 4.1.2 动剪切模量和阻尼比 | 第68-71页 |
| 4.1.3 土的动应力-应变关系的物理描述方法 | 第71-74页 |
| 4.1.3.1 动应力-动应变的非线性(骨架曲线) | 第71-72页 |
| 4.1.3.2 动应力-动应变的滞后性(滞回曲线) | 第72-74页 |
| 4.2 黏弹性理论 | 第74-79页 |
| 4.2.1 弹性模型 | 第74-75页 |
| 4.2.2 黏性模型 | 第75-76页 |
| 4.2.3 黏弹性线性动力模型 | 第76-79页 |
| 4.2.3.1 黏弹性模型的一般形式 | 第76-77页 |
| 4.2.3.2 土的黏弹性线性动力模型 | 第77-79页 |
| 4.3 等效线性模型use rmat.f的开发 | 第79-88页 |
| 4.3.1 等效线性模型的通常形式 | 第81-82页 |
| 4.3.2 等效参数G和D的确定 | 第82-83页 |
| 4.3.3 增量本构关系的推导 | 第83-85页 |
| 4.3.4 子程序的编制思路 | 第85-87页 |
| 4.3.4.1 第一次计算 | 第85-86页 |
| 4.3.4.2 后续计算 | 第86页 |
| 4.3.4.3 计算的收敛标准 | 第86页 |
| 4.3.4.4 计算过程中需要关注的状态变量 | 第86-87页 |
| 4.3.5 子程序的结构框架 | 第87-88页 |
| 4.4 本章小结 | 第88-89页 |
| 第五章 等效线性模型数值验证 | 第89-101页 |
| 5.1 循环单剪试验 | 第89-90页 |
| 5.2 有限元模型及分析框架 | 第90-92页 |
| 5.3 验证工况 | 第92-99页 |
| 5.3.1 施加等幅周期切向应力 | 第93-96页 |
| 5.3.2 施加等幅周期切向位移 | 第96-99页 |
| 5.4 本章小结 | 第99-101页 |
| 第六章 土体常用本构模型在土石坝计算中的应用 | 第101-123页 |
| 6.1 土石坝静力计算 | 第101-114页 |
| 6.1.1 数值算例 | 第101-103页 |
| 6.1.2 施工过程仿真 | 第103-109页 |
| 6.1.2.1 位移分析 | 第104-107页 |
| 6.1.2.2 应力分析 | 第107-109页 |
| 6.1.3 蓄水状态分析 | 第109-114页 |
| 6.1.3.1 位移分析 | 第110-113页 |
| 6.1.3.2 应力分析 | 第113-114页 |
| 6.2 土石坝动力计算 | 第114-122页 |
| 6.2.1 数值算例 | 第114-118页 |
| 6.2.2 地震时程分析 | 第118-122页 |
| 6.2.2.1 地震激励的选取 | 第118-119页 |
| 6.2.2.2 用户子程序的调整 | 第119-120页 |
| 6.2.2.3 计算结果和分析 | 第120-122页 |
| 6.3 本章小结 | 第122-123页 |
| 第七章 结语 | 第123-125页 |
| 7.1 总结 | 第123-124页 |
| 7.2 展望 | 第124-125页 |
| 参考文献 | 第125-129页 |
| 研究生阶段科研成果 | 第129-130页 |
| 致谢 | 第130页 |
